专利名称：基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法
技术领域：
本发明属于分布式发电系统技术领域，尤其涉及一种基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法。
背景技术：
孤岛检测是微电网灵活控制的关键问题之一。它是指在电网发生故障情况下，并网运行的分布式发电系统(distributed generation, DG)与电网断开，并与周围负载形成的一个微型自给供电网络。由于分布式发电系统在并网运行与孤岛运行情况下所采用的控制模式不同，只有快速准确的检测出孤岛运行状态，才能实现分布式发电系统控制模式的顺利切换，因此，孤岛检测具有十分重要的现实意义。目前，孤岛检测方法可分为被动检测法、主动检测法、开关状态检测法三类(1)被动检测法包括过电压/欠电压、过频/欠频、相位突变检测法、电压谐波检测法等，此类方法的优点是实现简单，缺点是当发生孤岛后公共耦合点电压处于非检测区内时，存在无法识别问题。(2)主动检测法包括主动频率偏移法、滑模方式频率偏移法、带正反馈的主动频率偏移法、自动相位偏移法等，这类方法通过加入不同的干扰信号打破了孤岛运行状态下微网运行的平衡，使公共点电压或频率超出阈值范围，从而检测出孤岛，此类方法检测精度高，检测盲区(non-detection zone,NDZ)小，但会降低逆变器输出的电能质量，大都具有破坏性。(3)开关状态检测法，即利用电力线载波通信(power line carriercommunication, PLCC)禾口系统监控数据 集(supervisor control and dataacquisition, SCADA)等通信手段来检测孤岛，该类方法检测检测盲区较小，但由于花费较高，设计复杂，未在DG中得到广泛应用。
发明内容
针对上述背景技术中提到的现有孤岛检测方法存在破坏性、识别能力差等不足， 本发明提出了一种基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法。本发明的技术方案是，基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法，其特征是该方法包括以下步骤步骤1 利用滑动数据窗计算微网电压谐波畸变率H曲线与时间轴包围的面积S ；步骤2 根据面积S的定值大小判断是否发生孤岛；步骤1 利用滑动数据窗计算微网电压谐波畸变率H曲线与时间轴包围的面积S步骤2 根据面积S的值来判断是否发生孤岛；a 当面积S的值小于等于最小阈值ε工时，则孤岛未发生；b 当面积S的值大于最小阈值ε工，且在之后的指定时间内，面积S的值不大于最大阈值ε 2时，则孤岛发生；
c 当面积S的值大于最小阈值ε工，且在之后的指定时间内，面积S的值大于最大阈值ε 2时，则伪孤岛发生。所述滑动数据窗的长度为20毫秒。所述指定时间为20毫秒。所述微网电压谐波畸变率H的计算公式为
权利要求
1.基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法，其特征是该方法包括以下步骤步骤1 利用滑动数据窗计算微网电压谐波畸变率H曲线与时间轴包围的面积S ；步骤2 根据面积S的值来判断是否发生孤岛；a 当面积S的值小于等于最小阈值ε ！时，则孤岛未发生；b 当面积S的值大于最小阈值ε工，且在之后的指定时间内，面积S的值不大于最大阈值ε 2时，则孤岛发生；c 当面积S的值大于最小阈值ε工，且在之后的指定时间内，面积S的值大于最大阈值 ε 2时，则伪孤岛发生。
2.根据权利要求1所述的基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法，其特征是所述滑动数据窗的长度为20毫秒。
3.根据权利要求1所述的基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法，其特征是所述指定时间为20毫秒。
4.根据权利要求1所述的基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法，其特征是所述微网电压谐波畸变率H的计算公式为其中
5.根据权利要求1所述的基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法，其特征是所述最小阈值ε ！的取值为0. 3。
6.根据权利要求1所述的基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法，其特征是所述最大阈值ε2的取值为10。
7.根据权利要求1所述的基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法，其特征是所述孤岛未发生时微网电流的表达式为其中
8.根据权利要求1所述的基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法，其特征是所述孤岛发生时微网电压的表达式为
全文摘要
本发明公开了分布式发电系统技术领域中的一种基于电压谐波畸变率正反馈的孤岛检测方法。本发明在分布式发电系统并网控制原理的基础上加入电压谐波畸变率正反馈回路，利用滑动数据窗计算微网电压谐波畸变率H曲线与时间轴包围的面积S，并根据面积S的大小判断是否发生孤岛。本方法原理简单，不破坏电能质量，能在IEEE Std.1547标准中所定义的最恶劣情况下快速有效的检测出孤岛，适用于各种类型的断路情况，并且不受伪孤岛的干扰，具有良好的工程实用性。
文档编号H02J3/38GK102270854SQ20111022439
公开日2011年12月7日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者叶东华, 彭明法, 王增平, 王玉慧, 米超, 许冬, 马静 申请人:华北电力大学